生命科学导论复习资料(4)

其次，在第一次减数分裂中，还发生同源染色体配对，配对后还发生同源染色体之间的染色体交叉和基因重组。这使基因组合状况更为复杂化。

所以，经由减数分裂产生的生殖细胞，其基因组合表现极大的丰富和多样化。结果是, 有性生殖的后代具有更丰富的基因组合，具有更强的适应性和进化潜能。

四、细胞的分化、衰老与死亡

1、细胞的分化

成年人全身细胞总数约1012个。

细胞种类有200多种。

这么多种类细胞均来自一个受精卵细胞。

细胞分化的定义：发育过程中细胞后代在形态、结构和功能上发生差异的过程称为细胞分化。

细胞分化不但发生在胚胎阶段和发育过程中，亦发生在成人阶段。如：人体血细胞的产生。

分化以后不同种类的细胞，

形态不同，

功能不同，

基因表达不同，

代谢活动也不同。

2、 细胞的衰老

衰老是人们永恒的议题，至今仍是一个迷。

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人体衰老时，身体各部分功能都发生衰老。

身体的衰老是以细胞衰老为基础的。实验证明，细胞有着明显的衰老过程。

亦有人认为，人体衰老时，并非全身细胞均衡衰老，而是部分细胞衰老，导致整体机能

失调。激素系统和神经系统的衰老对全身的影响最大。

衰老的机理，尚不清楚，有各种学说。自由基假说是其中广为人们接受的一种假说。

3、 细胞凋亡

多细胞生物个体的一生中，不断发生构成身体的细胞的死亡。

有两种细胞死亡：

因环境因素突变或病原物入侵而死亡，称为病理死亡，或细胞坏死。

因个体正常生命活动的需要，一部分细胞必定在一定阶段死去，称细胞凋亡。

细胞凋亡是普遍存在的

细胞凋亡和细胞坏死有明显区别：

细胞变圆,与周围细胞脱开 细胞外形不规则变化

核染色质凝聚 溶酶体破坏

细胞膜内陷 细胞膜破裂

细胞分为一个个小体 胞浆外溢

被周围细胞吞噬 引起周围炎症反应

细胞凋亡受基因控制。线虫是研究细胞凋亡的理想材料。

每条线虫具有1090个细胞，其中131个细胞在发育过程中凋亡。从线虫中找到若干控

制细胞凋亡的基因。

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第五讲 从基因到基因工程

生命最重要的本质之一是性状特征自上代传至下代——遗传。

今天，从遗传学研究衍生出来的基因工程技术，已构成生物技术的核心，在实际应用中显示出极大的潜力。

一、孟德尔学说奠定了遗传学基础

在孟德尔以前，人们看到遗传现象，猜想遗传是有规律的，甚至在农牧业育种中实际运用了遗传规律，但是，一直找不到研究遗传规律的恰当方法。

孟德尔（1822－1884）从1856年起开始豌豆试验。

孟德尔的基本方法是杂交。

经过近10年的潜心研究，孟德尔发表了他的研究报告。其内容可概括两个定律。

1、孟德尔第一定律－－分离律

他用一对性状杂交，子一代全为显性性状，子一代之间自交，子二代为：

显性性状：隐性性状＝3：1

2、孟德尔第二定律－－自由组合律

他用两对性状杂交，子一代全为显性性状，子一代之间杂交，子二代出现四种性状，其数量比

例为9：3：3：1

3、孟德尔学说的要点

依据上面的试验结果，孟德尔认为，每株豌豆植株中的每一对性状，都是由一对遗传因子所控

制的，遗传因子有显性因子和隐性因子之分。

当一株植株中控制某一对性状的一对遗传因子均为隐性因子时，该植株才表现出隐性性状（如白花或绿色豆粒）。其他情况下，均表现出显性性状。这一点在分离律实验中看的很清楚。 当两对性状一起加以研究时，显性和隐性的基本规律仍与上面相同，但要加上一条，控制不同性状的遗传因子，在传代中各自独立，互不干扰,出现自由组合现象。

孟德尔思想之精髓：性能由一对因子控制（如硬币的两面），一对性能（如两个硬币）是随机组

合的

4、孟德尔学说的重要意义

（1）孟德尔第一次明确提出遗传因子的概念, 并且提出了遗传因子控制遗传性状的若干规律： 大多数生物体通常由 一对遗传因子（后来称为两个等位基因）控制同一性状。这样的生物体称为2n个体。

遗传因子可以区分为显性和隐性。

控制不同性状的遗传因子是各自独立的。

（2）孟德尔提出了杂交、自交、回交等一套科学有效的遗传研究方法，来研究遗传因子的规律。孟德尔创立的这套方法一直沿用到1950s，才被分子遗传学方法取代。

二、基因是一段DNA序列

―遗传因子/基因‖的设想一经提出，便推动人们去寻找，去探索

基因在哪里？

基因是什么？

1、基因在染色体上

显微镜技术与染色技术的发展，使人们注意到，细胞分裂时，尤其是减数分裂中，染色体的行为和孟德尔提出的等位基因的分离规律相当一致，所以，确定基因在细胞核中，在染色体

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上。

摩根实验室用果蝇为材料的工作，确定了基因在染色体上的分布规律（基因的连锁与互换定律）。

基因重组服从这样的规则：

两个基因在染色体上离得越远，重组频率越高；

两个基因在染色体上离得越近，重组频率越低。

2、遗传物质是DNA

各方面的实验证据表明，基因的化学本质不是蛋白质，而是DNA。格里菲斯的实验（1928）证明遗传物质可以转化进入细菌，改变细菌特性。后来爱弗莱的实验（1944）证实，进入细菌

改变特性的遗传物质是DNA，而不是蛋白质。

3、华生和克里克提出 DNA双螺旋模型。

DNA双螺旋模型说明DNA分子能够充当遗传的物质基础。

按照双螺旋模型，在细胞分裂时，DNA的合成应是―半保留复制‖的模式。

DNA的半保留复制

DNA在自我复制的过程中，两条双链打开，以形成的两条单链为模板，各自合成一条与之互补的新链。新形成的两条双链DNA中各含有一条旧链和一条新链，所以称为半保留复制。

4、DNA作为遗传物质的功能

（1）贮藏遗传信息的功能

（2）传递遗传信息的功能

（3）表达遗传信息的功能

由此，克里克提出中心法则, 确定遗传信息由DNA通过RNA流向蛋白质的普遍规律。

DNA DNA

RNA

蛋白质

中心法则

中心法则：遗传信息储存在DNA中，DNA通过转录生成 mRNA，mRNA再通过翻译生成蛋白

质，从而完成遗传信息的表达过程。

5、基因理论中的许多复杂情况

以孟德尔学说为开端的遗传理论，发展到以DNA分子结构为基础的分子遗传学，使我们

对遗传规律有了确切的理解。

应该看到，实际上生命世界的遗传现象远比上面谈到的要复杂得多。

一个基因一个性状？不一定。例如肤色的控制至少有三个基因参与。

基因决定性状，环境还起不起作用？在基因型确 …… 此处隐藏：2307字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……